Bước đầu phân lập và nghiên cứu chủng nấm metarhizum anisopliae trên côn trùng hại lạc tại xã nghi trung nghi lộc nghệ an

1
Trờng đại học vinh
Khoa sinh học
--- ---

Võ thị hoa

Bớc đầu phân lập và nghiên cứu
chủng nấm metarhizium anisopliae
trên côn trùng hại lạc tại
xà nghi trung - nghi lộc - nghệ an

Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành s phạm sinh học

Vinh 2010 2010
Trờng đại học vinh
Khoa sinh học
--- ---

Bớc đầu phân lập và nghiên cứu
chủng nấm metarhizium anisopliae
trên côn trùng hại lạc tại
xà nghi trung - nghi léc - nghÖ an


2

Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành s phạm sinh học

Giáo viên hớng dẫn : GVC. Nguyễn Dơng Tuệ
Sinh viên thùc hiƯn : Vâ ThÞ Hoa
Líp
:
47A - Sinh

VINH - 2010

LỜI CẢM ƠN
Những năm học tại trường đại học Vinh đã cho em rất nhiều kiến thức làm
nền tảng, cơ sở thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp đại học. Trong quá trình
nghiên cứu đề tài, em đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ rất tận tình của các
thầy, cô giáo trường đại học Vinh.
Trước hết, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành và biết ơn sâu sắc nhất tới
thầy giáo Nguyễn Dương Tuệ đã hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình, chu đáo cho em
trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ to lớn của thầy
cô trong khoa Sinh học cùng các anh chị cán bộ phịng thí nghiệm Di truyền Vi sinh - Khoa Sinh học - trường đại học Vinh trong suốt thời gian làm khóa
luận.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, các bác nông dân xã Nghi
Trung - Nghi Lộc - Nghệ An đã ủng hộ, động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện cho
em hoàn thành tốt luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn !


3
Vinh, tháng 5 năm 2010.
Sinh viên
Võ Thị Hoa

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sơ lược tình hình nghiên cứu chủng nm Metarhizium anisopliae
trên thế giới và Việt Nam.......................................................................5
1.1.1 Trªn thÕ giíi............................................................................................5
1.1.2. Ở Việt Nam............................................................................................7
1.2 Tác hại của sâu hại trong sản xuất nông nghiệp........................................10
1.3. Đặc điểm của chủng nấm Metarhizium anisopliae.................................11
1.3.1 Đặc điểm phân loại và hình thái của Metarhizium anisopliae...............11
1.3.2 Cơ chế tác động gây bệnh cho côn trùng của nấm Metarhizium
anisopliae...............................................................................................12
1.3.3 Những bệnh lý biểu hiện ở côn trùng bị nấm mốc ký sinh tiêu diệt
...............................................................................................................13
1.3.4 Vai trị của nấm ký sinh trên cơn trùng trong tự nhiên...........................15
1.4. Đánh giá thuốc trừ sâu sinh học...............................................................16
1.4.1 Ưu điểm của thuốc trừ sâu sinh học......................................................16


4
1.4.2 Nhược điểm của thuốc trừ sâu sinh học.................................................18
1.5 Chế phẩm trừ sâu sinh học từ nấm Metarhizium....................................18
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu...........................................21
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu.............................................................................21
2.1.2 Địa điểm nghiên cứu..............................................................................21
2.1.3 Thời gian nghiên cứu..............................................................................21
2.2. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................21
2.2.1 Phương pháp điều tra thực địa................................................................21

2.2.2 Phương pháp thu mẫu sâu......................................................................22
2.2.3 Phương pháp phân lập nấm....................................................................22
2.2.4 Xác định số lượng bào tử chủng nấm Metarhizium anisopliae bằng
phương pháp CFU (colony forming unit) và độ đo đục
(Nephelometer).....................................................................................24
2.2.5 Phương pháp quan sát trên chủng nấm Metarhizium anisopliae tiêu
bản cố định............................................................................................25
2.2.6 Phương pháp xác định sinh trưởng theo Blachman..............................25
2.2.7 Phương pháp tìm hiểu ảnh hưởng nhiệt độ đến sự sinh trưởng và
phát triển của chủng Metarhizium anisoplieae.....................................25
2.2.8 Phương pháp tìm hiểu ảnh hưởng độ ẩm đến sự sinh trưởng và phát
triển của chủng Metarhizium anisoplieae.............................................26
2.2.9 Phương pháp tìm hiểu ảnh hưởng độ pH đến sự sinh trưởng và phát
triển của chủng Metarhizium anisoplieae.............................................26
2.2.10 Thử nghiệm ảnh hưởng của chủng nấm Metarhizium anisoplieae
đến đời sống của sâu hại lạc..................................................................26
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN


5
3.1. Tình hình sản xuất lạc và thực trạng sâu hại lạc tại xã Nghi Trung Nghi Lộc - Nghệ An..............................................................................28
3.1.1 Đặc điểm về tình hình sản xuất lạc........................................................28
3.1.2 Thực trạng sâu bệnh hại lạc....................................................................29
3.2. Kết quả nghiên cứu đặc điểm các chủng nấm phân lập...........................31
3.2.1 Tần số gặp các chủng nấm mốc trên sâu hại lạc....................................31
3.2.2 Đặc điểm của các chủng nấm mốc kí sinh trên sâu hại lạc....................32
3.3. Kết quả nghiên cứu chủng Metarhizium anisopliae................................37
3.3.1. Xác định số lượng bào tử chủng Metarhizium anisopliae bằng
phương pháp CFU (colony forming unit) ............................................37
ở các độ pha loãng thập phân..........................................................................38

3.3.2 Kết quả đo độ đục...................................................................................39
3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự sinh trưởng, phát triển của chủng
Metarhizium anisoplieae.......................................................................40
3.3.4 Ảnh hưởng của độ ẩm tới sự sinh trưởng, phát triển của chủng
Metarhizium anisoplieae.......................................................................42
3.3.5 Ảnh hưởng của độ pH tới sự sinh trưởng, phát triển của chủng
Metarhizium anisoplieae.......................................................................44
3.3.6 Thử nghiệm về khả năng diệt sâu của chủng Metarhizium đến đời
sống của một số lồi sâu hại lạc............................................................47
3.4. Xây dựng quy trình sản xuất sinh khối nấm phục vụ sản xuất.................50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................53
1. Kết luận.......................................................................................................53
2. Kiến nghị.....................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................55
PHỤ LỤC


6
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1.2: Tình hình sử dụng các biện pháp phòng trừ sâu hại lạc ở địa
phương...........................................................................................30
Bảng 3.2.1: Tấn số gặp các chủng nấm mốc trên xác sâu.................................31
Bảng 3.2.2: Một số đặc điểm của các chủng nấm mốc được phân lập sau
3 ngày nuôi cấy trên môi trường Czapeck.....................................33
Bảng 3.3.1: số lượng bào tử chủng nấm Metarhizium anisopliae ở các độ
pha loãng thập phân.......................................................................38
Bảng 3.3.2a: Bảng thang mật độ bào tử và độ đục của chủng
Metarhizium anisopliae ở các độ pha loãng thập phân.................39
Bảng 3.3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự sinh trưởng, phát triển của
chủng Metarhizium anisopliea......................................................41

Bảng 3.3.4: Ảnh hưởng của độ ẩm tới sự sinh trưởng, phát triểncủa chủng
Metarhizium anisoplieae...............................................................43
Bảng 3.3.5: Ảnh hưởng của độ pH tới sự sinh trưởng, phát triển của
chủng Metarhizium anisoplieae....................................................45
Bảng 3.3.6: Kết quả thử nghiệm về khả năng diệt sâu của chủng
Metarhizium đến đời sống của một số loài sâu hại lạc.................48


7
DANH MỤC HÌNH, ẢNH
Hình 3.2.1: So sánh tỉ lệ gặp các chủng nấm mốc kí sinh trên sâu hại lạc........32
Hình 3.3.1: So sánh mật độ bào tử chủng Metarhizium anisopliae .................38s
Hình 3.3.2b: Đường chuẩn NTU/CFU...............................................................39
Hình 3.3.3: So sánh tốc độ sinh trưởng của chủng Metarhizium anisoplieae
ở các nhiệt độ khác nhau...............................................................42
Hình 3.3.4: So sánh tốc độ sinh trưởng của chủng Metarhizium anisoplieae ở
các độ ẩm khác nhau.....................................................................44
Hình 3.3.5: So sánh tốc độ sinh trưởng của chủng Metarhizium anisoplieae ở
các độ pH khác nhau.....................................................................46
Hình 3.3.6: So sánh tỷ lệ sâu chết do nhiễm nấm Metarhizium anisoplieae
ở các độ pha loãng khác nhau.......................................................50
Ảnh 1: Một số sâu hại lạc..................................................................................29
Ảnh 2: Các chủng nấm mốc kí sinh trên sâu đã phân lập trên môi trường Czapeck
.......................................................................................................35
Ảnh 3: Chủng Metarhizium anisopliae.............................................................36
Ảnh 4: Khuẩn ty và bào tử của chủng nấm Metarhizium anisopliae................36
Ảnh 5: Thể bình của chủng Metarhizium anisopliae.........................................36


8

ĐẶT VẤN ĐỀ
Nghệ An là tỉnh có diện tích và sản lượng lạc lớn nhất cả nước với diện
tích trồng lạc khoảng trên 25 ngàn ha/năm và sản lượng trên dưới 45 ngàn
tấn/năm. Lạc (Arachis hypogea L.) là cây trồng lý tưởng trong hệ thống luân
canh và cải tạo đất màu ở Nghệ An. Nó cung cấp mặt hàng nơng sản xuất
khẩu và là cây thực phẩm có giá trị kinh tế cao.
Tuy nhiên, năng suất lạc của Nghệ An nói riêng, của Việt Nam nói
chung vẫn cịn rất thấp so với nhiều nước thế giới như Trung Quốc 2,9 tấn/ha,
Mỹ 3,0 tấn/ha (Theo FAO, USDA(*) 2005) [3] . Qua nghiên cứu cụ thể tại địa
bàn xã Nghi Trung - Nghi Lộc - Nghệ An cho thấy có rất nhiều nguyên nhân
làm giảm năng suất lạc, trong đó sâu bệnh là nguyên nhân chủ yếu. Lạc ở
Nghi Trung được trồng 2 vụ/năm : Vụ Đơng Xn (th¸ng 7- th¸ng 11, âm
lịch), vụ Xuân Hè (tháng1- tháng5, âm lịch). Cũng nh những loại cây khác, lạc
b rất nhiều loại côn trùng phá hoại k t khi gieo trng cho ti khi thu hoch
nh cào cào, châu chấu, sâu róm, sâu khoang, sâu xanh, sâu cuốn lá...S lng
loi sõu hi v mt độ của chúng trên cây lạc thay đổi tuỳ theo điều kiện khí
hậu thời tiết, giống, điều kiện kỹ thuật canh tỏc... Theo báo điện tử Nghệ An
trên toàn tỉnh có tới 900 ha lạc bị sâu phá hoại nh sâu xanh và sâu khoang, cào
cào, châu chấu...trung bình mật độ 1-3 con/m2, có nơi 15-20 con/m2,chủ yếu
vào cuối tháng hai. Hàng năm, thiệt hại do sâu hại lạc khoảng 25-30% thậm
chí có khi lên đến 40-50%.[2]
Để bảo vệ mùa màng, người nơng dân đã sử dụng thuốc hố học có độ
độc cao để phun phịng ngừa sâu hại. Hiện nay, thuốc trừ sâu có khoảng 1.000
loại tên thương mại chứa khoảng trên 5000 loại hóa chất độc hại với số lượng
hàng vạn tấn được bán trên thị trường [5]. Thực tế cho thấy việc sử dụng
thuốc trừ sâu hoá học với số lợng nhiều liên tục mặc dù đà tiêu diệt đợc sâu
nhng đồng thời nó cũng tiêu diệt luôn cả thiên địch và nhiều vi sinh vật có lợi,
tích luỹ độc hại cho nông phẩm, gây ô nhiễm nguồn nớc, gây hại các loài thuỷ
sinh, mất cân bằng sinh thái nhiều mực độ khác nhau. Vì vậy, vic sử dụng

9
các chế phẩm sinh học phòng trừ sâu bệnh vừa nâng cao năng suất, phẩm chất
cây trồng, vừa bo v môi trường sinh thái cũng như sức khoẻ con người là
điều thực sự cần thiết. Bin phỏp ny c ỏnh giá là giải pháp tích cực, đầy
tính khả thi cho một nền nông nghiệp sạch.
Tuy ở Việt Nam, người dân chưa có thói quen sử dụng nhiều chế phẩm
sinh học diệt sâu hại nhưng người ta vẫn luôn đánh giá cao. Những chế phẩm
sinh học này được đưa vào nước ta từ đầu những năm 1970 với số lượng rất
ít. Đầu tiên là chế phẩm Bt (Bacillus thuringiensis) đã được nghiên cứu năm
1971. Một số dòng virus NPV (Nucleopolyhedroviruses) và GV
(Granuloviruses) cũng đã được nghiên cứu từ những năm 80. Năm 1990,
Viện Bảo vệ Thực vật đã phân lập và sản xuất thử một số loài nấm ký sinh
gây bệnh côn trùng và cũng cho kết quả khả quan. Những năm gần đây,
những nghiên cứu sử dụng nấm có ích diệt cơn trùng đã đạt khá nhiều thành
tựu. Trong đó, người ta rất chú trọng tới việc nghiên cứu chủng nấm
Metarhizium anisopliae. Đây là chủng nấm có khả năng diệt trên 200 lồi sâu
như các lồi rầy, mối, bọ xít, bọ cánh cứng, cào cào, mối và nhiều loài sâu ăn
lá khác... [18]. Nó hiện đang được sử dụng như là một sinh học trừ sâu để
kiểm soát một số lồi gây hại của cơn trùng và sử dụng trong sự kiểm soát của
bệnh sốt rét do muỗi đang được nghiên cứu [18]. Ở nước ta đã có một số
cơng trình nghiên cứu về chủng Metarhizium anisopliea như nghiên cứu sử
dụng Metarhizium flovoviridae trừ mối (Nguyễn Dương Khuê, 2005), và
Metarhizium aniopliae phịng trừ rầy nâu, bọ xít, sâu cắn gié lúa, bọ cánh
cứng hại dừa (Phạm Thị Thùy và cộng sự, 2004 - 2005; Nguyễn Thị Lộc và
đồng nghiệp, 2002...) [12]..Tại Cần Thơ, từ năm 2005-2007 đã sử dụng nấm
Metarhizium anisopliae để phòng trị sâu ăn tạp, rầy đạt hiệu quả khá cao trên
70% sau 7-12 . Tuy nhiên, những nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học từ
chủng nấm Metarhizium anisopliae trong phòng trừ sâu hại ở nước ta cịn rất

ít, chỉ với quy mơ thí điểm ở một số địa phương.
Tại Nghệ An, năm 2004 chế phẩm sinh học được đưa vào ứng dụng sang
lĩnh vực sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi. Bước đầu, chế phẩm được đưa vào


10
khảo nghiệm trên 20 ha lạc ở 4 HTX tiêu biểu thuộc địa bàn 4 huyện: Diễn
Châu, Quỳnh Lưu, Nam Đàn, Nghi Lộc. Đối với diện tích có phun EMt khả
năng chống chịu bệnh tốt và năng suất cao hơn diện tích khơng phun chế phẩm.
Mới đây nhất, chế phẩm sinh học còn được ứng dụng vào thử nghiệm xử lý
bệnh dịch vàng lùn xoắn lá hại cây lúa ở tỉnh Nghệ An và cho kết quả rất tốt,
góp phần đẩy lùi dịch bệnh này ở cây [1]
Víi mong muèn tìm hiểu thêm về đặc điểm về các điều kiện ¶nh hëng tíi
sù sinh trëng, ph¸t triĨn cđa nÊm Metarhizium anisopliae và khả năng tiêu diệt
sâu hại lạc của nấm này, chúng tôi lựa chọn đề tài khoá luận tốt nghiệp: "Bớc
đầu phân lập và nghiên cứu chủng nấm Metarhizium anisopliae trên côn
trùng hại lạc tại xà Nghi Trung - Nghi Lc - Nghệ An".
Mục tiêu đề tài
Do thấy đợc ý nghÜa quan träng cđa viƯc sư dơng nÊm Metarhizium
anisopliae trong diệt sâu hại lạc, ảnh hởng rất lớn đến năng suất, phẩm chất cây
trồng nên chúng tôi thực hiện đề tài này nhằm:
1.Tìm hiểu tình hình sâu hại lạc
2.Thu thập sâu hại lạc từ đó phân lập chủng nấm Metarhizium anisopliae
3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học và các yếu tố ảnh hớng tới sự sinh trởng
phát triển của chủng Metarhizium anisopliae, định hớng việc điều khiển chủng
sinh trởng,phát triển tốt theo mục đích ngời sử dụng.
4.Trên cơ sở những kết quả thu đợc, xây dựng quy trình sản xuất chế
phẩm, sản xuất sinh khối ứng dụng vào thực tiễn.
Nhiệm vụ đề tài
Để đạt đợc mục tiêu trên, đề tài bao gồm những nhiệm vụ:

1. Điều tra thực địa, thu thập, xử lý, bảo quản mẫu
2. Pha chế môi trờng nuôi cấy, phân lập chủng Metarhizium anisopliae,
theo dõi sự sinh trởng và phát triển của chủng.
3. Tiến hành thí nghiệm về ảnh hởng của một số yếu tố môi trờng tới quá
trình sinh trởng,phát triển, tìm ra điều kiện tối u để chủng Metarhizium
anisopliae sinh trởng, phát triển tốt nhất.
4.Từ những yếu tố thích hợp nhất, xây dựng quy trình sản xuất sinh khối,
sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae ®Ĩ cã thĨ sư dơng trong thùc
tiƠn.


11


12
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sơ lược tình hình nghiên cứu chủng nm Metarhizium anisopliae trên
thế giới và Việt Nam
1.1.1 Trên thế giới
Nấm Metarhizium anisopliae là một loại nấm mốc kí sinh trên côn trùng
hại nhiều loại cây trồng, đặc biệt là cây lạc.Việc nghiên cứu nấm mốc kí sinh và
ứng dụng của nấm mốc nhằm tiêu diệt côn trùng bắt đầu thực hiện đầu tiên bởi
II.Mechnikoff (1879). Nấm đợc ông nghiên cứu có tên là Entomphthora
anisopliae. Sau đó vấn đề này thu hút nhiều nhà khoa học quan tâm và sử dụng
trên đối tợng nấm trên và đổi tên là Metarhizium anisopliae (1883).
Đến thế kỉ XX, nấm mốc kí sinh đợc nghiên cứu rộng rÃi và đợc ứng
dụng nhiều, số lợng loài nấm hại côn trùng đợc phát hiện và mô tả theo tài liệu
của Carle M.I, Ignofe (1967) đạt tới 530 loài.
Nm mc ký sinh trờn nhiu loại côn trùng khác nhau. Về nấm ký sinh trên
muỗi trong nhiều cơng trình của nhiều tác giả Walker A.J (1938) , Miisprat.J

(1946), Laird M (1960) … đã cho biết có thể sử dụng nấm Coelomommyces để
đấu tranh sinh học với muỗi. Về lĩnh vực nghiên cứu nấm diệt muỗi này đã
được thực hiện khá tốt.
Năm 1916, Lebedeva L.A đã mô tả nấm Cordiceps clavulata Elletev ký
sinh trên Eulecamium corni Bouch ở vùng Curska.
Watsos W.Y.et al (1960) đã thông báo về mối liên quan giữa Spinicola
Smell với Matsecoeu macrocicatrices rich gây bệnh cho thông ở Canada.
N.P.Cherapanova (1946) đã nêu 36 loài nấm từ 14 giống Deuteromycetes:
Aspergillum, Penicillium, Chaetomium,, Torula, Boteyotrichum, Stysanus
(Stysanus là dạng ký sinh trên 9 lồi ve tích).
Từ việc tìm ra các lồi nấm ký sinh trên cơn trùng các tác giả cũng đã
nghiên cứu tới hoạt tính sinh học của nấm diệt sâu.
Cơng trình đầu tiên là của Carte A. và Levrat D (1909) đã thông báo nấm
Beauveria basiana tiết ra enzim diastsza.


13
Năm 1958, Huber đã tìm thấy lipaza, amilaza trong dịch nuôi cấy nấm
Cordyceps

militaris,

Metarhizium

anisopliae,

Beauveria

basiana

và

Aspergillus flavus.
Đến năm 1965, Benz G cho biết tất cả các nấm kí sinh trên cơn trùng đều
có khả năng tiết mọt lượng lớn enzim cần thiết để hịa tan chitin cơn trùng.
Năm 1966, Roberts đã mơ tả và thử nghiệm độc tố nấm Metarhizium
anisopliae trên sâu hại.
Ngoài ra ,các tác giả trên thế giới còn nghiên cứu những ảnh hưởng nấm
mốc lên mô, các cơ quan và chức năng sinh lý của cơn trùng. Các cơng trình đó
đã được mơ tả nhiều sự phá hủy khác nhau: làm biến đổi thành phần , hình
dạng của các enzim và phản ứng huyết tương (Sussman A.S 1957, Rubuov N.A
1959) làm giảm khả năng sinh sản (Zigaev G.N 1963, Vinokurov G.M 1949)
làm giảm trọng lượng và phá hủy sự hô hấp (Susman A.S 1952, Sasinakova A.
1960) cũng như phá hủy chức năng hệ thống nội tiết của côn trùng(Enven A.
B.1966).
Năm 2007, Hibelt và cộng sự đã phát hiện ra được hơn 700 lồi nấm gây
hại cho cơn trùng. Trong đó quan trọng nhất là các giống Beauveria,
Metarhizium, Nomurasa. Chúng kí sinh trên hơn 30 loại sâu, rệp, mối, cào cào,
châu chấu, bọ xít, bọ dừa... [18].
Trong các chế phẩm sinh học dùng để diệt mối, đáng chú ý nhất là các chế
phẩm có nguồn gốc vi sinh vật, như: vi khuẩn Ballcilus thurigiensis, vi nấm
Metarhizium anisopliae, Bauveria bassiana. Trải qua nhiều năm nghiên cứu và
thử nghiệm, kết quả cho thấy Metarhizium anisopliae là đối tượng có khả năng
ứng dụng phù hợp nhất.
Metarhizium anisopliae có khả năng nảy mầm trên vỏ kitin của cơ thể cơn
trùng, có hệ sợi xâm nhập và bên trong cơ thể vừa hút dinh dưỡng vừa thải chất
độc và làm chết mối sau 12 đ ến 28 giờ (Hajek and St. Leger, 1994). Sau khi
xâm nhiễm, gây bệnh cho mối, chúng lại sinh ra các bào tử, sợi nấm. Các bào
tử và sợi nấm lại có thể lây nhiễm sang các cá thể mối khác (Hajek and St.

14
Leger, 1994; Maureen S. Wright, Alan R. Lax, Gregg Henderson and Jian
Chen, 2000) . Với các đặc điểm này, Metarhizium anisopliae đang được nghiên
cứu nhiều ở Mỹ, Úc, Trung Quốc… và được đánh giá có nhiều triển vọng.
Hiện nay, ở Mỹ đã có sản phẩm diệt mối dạng bột được đăng ký với nhãn
hiệu là Bioblat. Đây là hướng nghiên cứu đáp ứng được vấn đề an tồn về mơi
trường khi tiến hành phòng trừ mối.
Tại Malaysia, nấm xanh Metarhizium anisopliae đã được nghiên cứu để
phòng trừ mối đất đạt hiệu quả 64,75% sau 14 ngày. Tại Philippines, đã nghiên
cứu sử dụng nấm xanh để diệt rầy nâu hại lúa đạt hiệu lực 60% sau 10 ngày.
Tại Úc, năm 1991 Milner đã nghiên cứu nấm Metarhizium anisopliae để phòng
trừ bọ hung hại mía đạt hiệu quả 68%. Tại Nhật Bản, năm 1988 một số nhà
khoa học đã sử dụng nấm xanh để phòng trừ dòi hại rễ củ cải đạt hiệu quả trên
70%, sau 10 ngày (Phạm Thị Thùy, 2004) [4].Vào tháng 8/2007, một đội khoa
học gia ở Viện Công nghệ Hóa chất Ấn Độ khám phá một hướng hiệu quả hơn
của việc sản xuất dầu sinh học dùng lipase, một enzyme sản sinh số lượng đáng
kể bởi Metarizium anisopliae.
1.1.2. Ở Việt Nam
Cùng với việc nghiên cứu nấm mốc ký sinh trên côn trùng và ứng dụng
của chúng trên thế giới, ở nước ta bước đầu cũng nghiên cứu các loại nấm ký
sinh cơn trùng để phịng trừ sâu hại. việc nghiên cứu nấm mốc ký sinh trên cơ
thể côn trùng được phát triển từ những thập niên cuối cùng của thế kỷ XX. Có
nhiều tác giả đã nghiên cứu về nấm mốc ký sinh trên cơ thể côn trùng và đã có
nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Trong đó nổi bật là các nhà khoa học như Tạ
Kim Chỉnh, Vũ Quang Côn, Hà Thị Quyến, Hoa Thị Minh Tú, Phạm Thị
Thùy...
Tạ Kim Chỉnh là tác giả có nhiều đề tài được công bố và đã được ứng
dụng như đề tài: "Phân lập các chủng vi nấm thuộc chi Paecilomyces từ nguồn
mẫu khác nhau và khả năng diệt côn trùng của chúng", tại Viện Công nghệ

Sinh học năm 1998. Đến năm 1999, tại báo cáo hội nghị Công nghệ sinh học


15
tồn quốc, Hà Nội, ơng cơng bố "Quy trình sử dụng chế phẩm MA diệt mối và
côn trùng hại rễ sống trong đất".Sau đó, ơng và đồng nghiệp tiếp tục công bố
thành công đề tài "Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản giống đến đặc tính sinh
học của vi nấm diệt côn trùng Metarhizium anisopliae và Beauveria bassiana.
Hội nghị côn trùng học toàn quốc lần thứ IV, Hà Nội, 12/4-14/4/2002. Năm
2003, ông báo cáo đề tài " nghiên cứu khả năng sinh bào tử của một số chủng
vi nấm diệt cơn trùng" tại hội nghị cơng nghệ sinh học tồn quốc, Hà Nội.
Từ 2 chủng Mertahirium anisopliae và Beauveria bassiana phân lập được
với các môi trường nuôi cấy khác nhau, tác giả đã nghiên cứu khả năng hình
thành bào tử của chủng và thử nghiệm khả năng diệt mối của chủng đó. Kết
quả sau 9 ngày, chủng Metarhizium diệt mối với tỷ lệ 100%.
Ngồi Tạ Kim Chỉnh thì Phạm Thị Thùy cũng đã có nhiều đề tài nghiên
cứu khoa học cấp Nhà nước, cấp Bộ và cấp tỉnh, nghiên cứu sản xuất ra nhiều
sản phẩm sinh học như Bacillus thuringiensis, Virus đa diện nhân (NVP.Ha,
NPV.SI, NPV.Dp), vi nấm Beauveria và Metarhizium phục vụ cho việc phòng
trừ dịch sâu hại cây trồng, cây rừng theo hướng bảo vệ môi trường sinh thái,
đồng thời tạo ra các sản phẩm trong nông nghiệp an tồn và bền vững. Với kết
quả nghiên cứu cơng nghệ sản xuất nấm Metarhizium và vius NPV.Dp, năm
1995, PGS.TS Phạm Thị Thuỳ đã đoạt giải Ba, Giải thưởng Sáng tạo khoa học
cơng nghệ Việt Nam VIFOTEC về thành tích ứng dụng rộng rãi thuốc trừ sâu
sinh học virus và vi nấm Metarhazium trừ châu chấu hại ngơ mía ở Bà RịaVũng Tàu. Năm 1999, khi dịch sâu róm thơng bùng phát ở Sơn La và nhiều địa
phương khác, việc sản xuất các chế phẩm nấm, đặc biệt là nấm Beauveria và
Metarhizium không chỉ khống chế được nạn dịch sâu hại thơng mà cịn mang
lại hiệu quả kinh tế cao. Phòng trừ dịch hại bằng nấm đã tiết kiệm được chi phí
trong sản xuất như khơng phải mua hố chất bằng ngoại tệ, đặc biệt là giảm
công lao động một cách đáng kể. Nếu phun thuốc hố học thì phải phun 10-15

lần/vụ còn phun chế phẩm sinh học nấm chỉ 2-3 lần/vụ, đồng thời giúp bảo vệ
môi trường và sức khoẻ cộng đồng. PGS TS Phạm Thị Thùy, Viện Bảo vệ thực


16
vật đã vinh dự được nhận giải thưởng Kovalevskaia năm 2009 vào ngày
12/03/2010. [4].
Mới đây nhất , trung tâm nghiên cứu phòng trừ mối đã cho ra đời ba chế
phẩm Metavina 90DP, Metavina10DP và Metavina 80LS từ Metarhizium cùng
thực hiện một mục tiêu diệt trừ mối tận gốc gây độc hại và giá thành lại rất rẻ
so với các phương pháp trước đây.
Điển hình như ở Hưng Yên, năm 1993 đã sử dụng nấm xanh để phòng trừ
sâu đo chỉ sau 7 – 10 ngày hiệu quả khoảng 70 – 89%. Tại Tiền Giang, Sóc
Trăng, Bạc Liêu đã sử dụng Metarhizium để phịng trừ rầy nâu, bọ xít, sâu cắn
gié bọ cánh cứng hại dừa đạt hiệu quả cao. Năm 2003, Phạm Thị Thùy đã
nghiên cứu thành công đề tài về cải tiến sản xuất chế phẩm Metarhizium để
phòng trừ bọ hại dừa ở các tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long.Tại Cần Thơ,
từ năm 2005-2007 đã sử dụng nấm Metarhizium để phòng trị sâu ăn tạp, rầy
mềm đạt hiệu quả khá cao trên 70% sau 7-12 ngày.
Vào cuối năm 2006, khi dịch rầy nâu bùng phát khắp nơi tại Đồng Bằng
Sông Cửu Long, gây ra bệnh vàng lùn - lùn xoắn lá đã làm giảm thiệt hại đến
năng xuất đáng kể của người dân trồng lúa. Vì vậy, Tổ Phịng trừ Sinh học của
Bộ mơn Bảo vệ Thực vật Trường Đại học Cần Thơ đã được Dự án nâng cao
Chất lượng Cây trồng Vật ni của Tỉnh Sóc Trăng kết hợp với Chi cục Bảo
Vệ Thực Vật Sóc Trăng đã cải tiến và đưa ra quy trình sản xuất chế phẩm nấm
xanh từ gạo do chính nơng dân sản xuất để phun xịt phòng trị rầy nâu (RN) gây
hại lúa. Với diện tích phun xịt hơn 500 ha đã giảm mật số đáng kể của rầy nâu
trên ruộng lúa, mặt khác không làm ô nhiễm môi trường, bảo tồn được các loài
thiên địch trên ruộng lúa và đem lại kết quả rất khả quan, không gây ô nhiễm
môi trường, không độc hại với người sử dụng và bảo vệ được các lồi cơn trùng

có ích.
Tại tỉnh Nghệ An, chế phẩm vi sinh (E Mt) ban đầu được biết đến với tư
cách là một chất ứng dụng để xử lý làm sạch vệ sinh môi trường cho một số
bệnh viện, cơ quan, trường học trên địa bàn. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu ứng


17
dụng mới, năm 2004 chế phẩm sinh học được đưa vào ứng dựng sang lĩnh vực
sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi. Bước đầu, chế phẩm được đưa vào khảo
nghiệm trên 20 ha lạc ở 4 HTX tiêu biểu thuộc địa bàn 4 huyện trong tỉnh Nghệ
An: huyện Diễn Châu, Quỳnh Lưu, Nam Đàn, Nghi Lộc. Về năng suất, đối với
diện tích được phun chế phẩm sinh học tăng so với diện tích khơng phun. Tại
xã Quỳnh Thuận, diện tích có phun là 24,28 tạ/ha và khơng phun chỉ đạt là 20,5
tạ/ha; tại xã Diễn Thịnh là 34,6 tạ/ha có phun EMt và 30,1 tạ/ha không phun;
xã Khánh Sơn là 26,75 tạ/ha và 23,9 tạ/ha; xã Nghi Thịnh là 36,55 tạ/ ha và
33,73 tạ/ha.... Tương ứng với tỷ lệ năng suất trên, tỷ lệ số cành và quả giữa cây
trên diện tích có phun và khơng phun chế phẩm cũng có sự chênh lệch tăng
đáng kể....Kết quả, đến nay chế phẩm vi sinh đã được sử dụng rộng ở các địa
bàn huyện, trong đáng chú ý là vùng diện tích thâm canh lạc lớn như Quỳnh
Lưu, Diễn Châu, Nghi Lộc. Khơng những vậy cịn được thử nghiệm sang cây
vừng và đậu tương ở Nam Đàn, Thanh Chương....
Mới đây nhất, chế phẩm sinh học còn được ứng dụng vào thử nghiệm xử
lý bệnh dịch vàng lùn xoắn lá hại cây lúa ở tỉnh Nghệ An và cho kết quả rất
tốt, góp phần đẩy lùi dịch bệnh này ở cây lúa, được các nhà chuyên môn
thuộc Sở Nông nghiệp & PTNT ghi nhận, đánh giá cao... (Theo Báo điện tử
Đảng Cộng Sản Việt Nam)[1]
Với những thành tựu trong việc nghiên cứu và ứng dụng của chủng nấm
Metarhizium trong diệt sâu bọ hại cây trồng tại Việt Nam cho thấy một hướng
đi mới trong cơng tác phịng và tiêu diệt cơn trùng có hại, nhằm thay thế thuốc
trừ sâu hóa học hiện nay.

1.2 Tác hại của sâu hại trong sản xuất nông nghiệp
Dịch hại, nhất là sâu ảnh hưởng đến nhiều mặt trong sản xuất nông nghiệp,
chủ yếu làm giảm số lượng cây trồng, chất lượng sản phẩm và thẩm mỹ nông sản.
- Số lượng: theo thống kê tổ chức FAO
Mức độ thiệt hại do sâu hại gây ra trên toàn thế giới 35% tổng số lượng
nơng nghiệp, thiệt hại trung bình khoảng 20% tổng sản lượng trồng trọt [9].


18
- Chất lượng nơng sản: Nhiều lồi sâu hại gây nên những ảnh hưởng
xấu tới nông sản sau khi thu hoạch và cất giữ: Làm giảm giá trị dinh dưỡng
trong sản phẩm, giảm tỷ lệ nảy mầm và sức sống của hạt, dể lại độc tố trong
sản phẩm.
- Thẩm mỹ nông sản: ảnh hưởng tới sự đồng đều của nông sản, ảnh
hưởng hình thái, màu sắc của nơng sản.
Ngồi ra còn làm thay đổi theo chiều hướng xấu các thành phần sinh vật.
1.3. Đặc điểm của chủng nấm Metarhizium anisopliae
1.3.1 Đặc điểm phân loại và hình thái của Metarhizium anisopliae
- Phân loại:
Theo Huang B., Li C., Humber RA, Hodge KT, Fan M. and Li Z. (2005)
[20]: trên cơ sở phân tích ADN, tỷ lệ % G + X, nấm Metarhizium anisopliae
thuộc:
Giới

: Fungi (Nấm)

Phân giới : Dikarya
Ngành

: Ascomycota

Lớp

: Sordariomycetes

Bộ

: Hypocreales

Họ

: Clavicipitaceae

Chi

: Metarhizium

Lồi

: Metarhizium anisopliae

Nấm Metarhizium anisopliae có màu xanh nên ở nước ta gọi là nấm lục
cương (nấm xanh). Trên thế giới nhiều nước đã sản xuất thành chế phẩm với
tên thương mại là Metaquino (Anh, Mỹ). Ở Việt Nam tên là: Mat (nấm Ma).
Đến nay người ta thấy có 2 lồi nấm chính gây bệnh trên cơn trùng đó là :
Metarhizium anisopliae (Ma) và

Metarhizium flavoviride (Mf). Trong đó:

- Metarhizium anisopliae (Ma): gây bệnh hơn 200 lồi cơn trùng dịch hại, bao

gồm mối, bọ trĩ, châu chấu, cào cào, bọ hại dừa, bọ xít, rầy nâu và nhiều sâu
non thuộc họ ngài đêm thuộc bộ cánh vẩy.[18]


19
- Đặc điểm hình thái của Metarhizium anisopliae
Sợi nấm phát triển trong cơ thể rầy nâu và mọc dày đặc trên bề mặt cơ thể
rầy. Sợi nấm và bào tử lúc đầu có màu trắng sau đó chuyển sang màu xanh. Sợi
nấm phân nhánh, có nhiều vết ngăn ngang, bề rộng 3-4mm, trong tế bào sợi
nấm có nhiều giọt mỡ (thấy óng ánh dưới kính hiển vi). Cành bào tử phân sinh
mọc trên đám sợi dày đặc, thẳng hoặc hơi cong, màu lục nhạt, khi già kéo dài
ra, mảnh, có màu xám nhạt. Cành bào tử phân sinh có vách ngăn ngang, nhẵn,
phân nhánh cấp 1-2, ở phần ngọn hình thành một lớp dày gồm các thể bình ở
đỉnh các nhánh. Thể bình mọc đối hoặc vịng. Cuống đính bào tử ngắn. Bào tử
trần, hình cổ chai, hình trụ, hình que, một tế bào, kích thước khoảng 3,5 đến 6,4
micromet. Bào tử có màu xanh lục hoặc màu xám, thường đứng riêng rẽ và kết
thành chuỗi dài, dính kết vào nhau tạo thành lớp phấn màu lục trên bề mặt cơ
thể rầy nâu.
1.3.2 Cơ chế tác động gây bệnh cho côn trùng của nấm Metarhizium anisopliae
- Độc tố của Metarhizium anisopliae
Đó là các ngoại độc tố: Dextruxin A,B,C,D. Tập trung chủ yếu ở 2 loại là :
Dex A,B .
Dextruxin A có cơng thức ngun là : C29H47O7N5 có điểm sơi là : 1880C.
Dextruxin B có cơng thức ngun là : C30H51O7N5 có điểm sơi là 2340C.
Y.Kodairo (1961 - 1962) [21] đã tách được 2 chất này.
Tác nhân gây bệnh của nấm Metarhizium anisopliae chính là một số ngoại
độc tố Dextruxin A,B,C,D.
- Cơ chế tác động gây bệnh cho côn trùng của nấm Metarhizium
anisopliae
Nấm Metarhizium anisopliae gây hại cho bọ rầy, bọ xít và bọ rùa. Bào tử

nấm rơi trên cơ thể côn trùng và khi độ ẩm cao kéo dài, bào tử nấm nảy mầm
và mọc vào trong cơ thể cơn trùng. Metarhizium có thể giải phóng các bào tử
(conidia) trong điều kiện độ ẩm thấp (<50%). Ngoài ra, Metarhizium


20
anisopliae có thể có được dinh dưỡng từ lipid trên lớp da ngoài này. Các loại
nấm cũng có thể sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp, như destruxin.
Nấm phát triển bên trong cơ thể côn trùng ký chủ và ăn chất bổ của cơ
thể côn trùng. Sau khi thâm nhập các bộ xương ngồi của cơn trùng, họ phát
triển nhanh chóng cơn trùng bên trong, gây ra các cơn trùng chết. Côn trùng mà
tiếp xúc với côn trùng bị nhiễm cũng bị nhiễm Metarhizium anisopliae. Nó có
thể lây nhiễm ấu trùng và con trưởng thành của nhiều loại côn trùng, nhưng chủ
yếu lây nhiễm ấu trùng bọ cánh cứng vì con trưởng thành có một bộ xương
ngồi mạnh mẽ. Khi côn trùng chết, nấm xuất hiện lúc đầu thành một lớp trắng
ở những chỗ nối giữa các đốt ở cơ thể cơn trùng. ). Biểu bì của xác cơn trùng
thường trở nên đỏ. Nếu ẩm độ xung quanh đủ cao, một mốc trắng phát triển xác côn
trùng chẳng bao lâu chuyển sang xanh như những bào tử được sản sinh ra.[16]
Ví dụ như trên thân bọ xít khi hình thành bào tử, nếu là nấm M.anisoplae,
chúng sẽ chuyển thành màu xanh lục đậm.
Bào tử xuất hiện từ ký chủ đã chết sang ký chủ mới qua gió hoặc nước.
Ngồi ra, cơn trùng có thể thốt khỏi nhiễm nấm M.anisoplae nhanh chóng
trước khi nấm có thể xâm nhập vào lớp da ngoài do sản xuất chất độc kháng
nấm, có thể ức chế sự nảy mầm của bào tử.
1.3.3 Những bệnh lý biểu hiện ở côn trùng bị nấm mốc ký sinh tiêu diệt
Trước thực trạng côn trùng phá hoại cây xanh, nhiều nhà khoa học trên thế
giới đã nghiên cứu tìm ra biện pháp diệt côn trùng. Qua nhiều nghiên cứu của
nhiều nhà khoa học trên thế giới, người ta đã phát hiện ra hiện tượng côn trùng
bị nấm mốc ký sinh trên nó tiêu diệt. Nó ảnh hưởng lên mơ, lên các cơ quan và
chức năng sinh lý của côn trùng.

Từ những hiên tượng nấm phá hủy chức năng sinh lý của côn trùng, các
nhà nghiên cứu đã cho biết độc tố của nấm đã làm đình chỉ sự dinh dưỡng của
côn trùng, gây hiện tượng tê liệt, làm giảm độ mắn đẻ, phá hủy q trình hơ
hấp, chèn ép cơ học sự tuần hoàn máu, phát triển và sinh sản các thể sợi nấm
trong xoang thân côn trùng.